近几十年来,人类活动和工业生产所引起的环境污染问题越来越严峻,我国面临着环境污染治理的挑战,因此对生产过程的监测、自动分析和优化是实现节能减排的重要手段。光谱测量是一种定性和定量的科学分析方法,它具有响应速度快、测量精度高的特点,并且是目前环境污染检测常用手段之一,通过光谱测量技术,可以对痕量气体进行高灵敏度、高精度的测量和重要物理量的分析。在光谱测量分析过程中,样品气体温度和压强的变化是影响测量结果的主要因素,因此,保持温度与压强的稳定且提高控制精度,对于研发高精度光谱测量仪器具有重要的实际意义。本文研制了一套用于光谱测量仪器的高精度温度、压强控制系统,该系统从仪器结构、电路设计和控制算法等方面进行设计和优化。基于该装置分别测量了 42小时内温度和压强的控制精度,实验数据分析表明该系统长时间温度控制精度可达0.003℃,压强控制精度可达5.3 Pa,温度和压强都达到了高精度的控制效果。为了验证温度和压强高精度控制的有效性,同时利用该测量系统对体积浓度为300×10-6的甲烷气体进行测量,得到以下对比结果:在控压未控温条件下,甲烷气体浓度测量结果波动为12.1× 10-6,标准差1 σ为3.3×10-6;温度和压强同时控制下,测量的浓度波动为4.0× 10-6,标准差1 σ为0.6×10-6,结果表明该高精度温度、压强控制系统可很好地提高光谱测量仪器的测量精度和稳定度,同时也验证了该系统温度和压强高精度控制的可靠性和有效性。研制的用于光谱测量仪器的温度、压强控制系统达到了设计的预期目标,具有精度高、成本低、易集成、适用范围广的优点,能够为研发同类高精度光谱测量仪器提供借鉴和参考。